Phương pháp giải bài tập trắc nghiệm Vật lí theo chủ đề - Tập 3 - Sóng ánh sáng, lượng tử và hạt nhân nguyên tử

Để giúp các bạn học sinh lớp 12 có thêm tài liệu học tốt môn Vật Lí, chuẩn bị cho các kì thi Quốc gia do Bộ Giáo dục và Đào tạo tổ chức (tốt nghiệp, tuyển sinh...). Cuốn sách các bạn cầm trong tay nằm trong bộ sách: Phương pháp giải bài tập trắc nghiệm Vật Lí 12 theo chủ đề. Nội dung sách bám sát chương trình Vật Lí 12 cơ bản và nâng cao mới (áp dụng từ năm học 2008 - 2009) gồm: - Chương VI : Sóng ánh sáng - Chương VII : Lượng tử ánh sáng - Chương VIII : Sơ lược về thuyết tương đối hẹp - Chương IX : Hạt nhân nguyên tử - Chương X : Từ vi mô đến vĩ mô

we 4£ TRAN TRONG HUNG — (Co) —

“ Biên soạn thao nội dung và chương trình SSK múi

= Danh cho HS 12 chuong trình chuẩn và nâng cao

« Chuẩn bị cho các ki thi quốc gia (tốt nghiệp, tuyển sinh )

NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

% SONG ANH SANG

% LUONG TU ANH SANG HẠT NHÂN NGUYEN TỬ

* Biên soạn theo nội dung và chương trình SGK mới

» Dành cho H§ 12 chương trình chuẩn và nâng cao

= Chuan bi cho các kì thi quốc gia (tốt nghiệp, tuyển sinh )

À

Levi née đều

Pp: giúp các bạn học sinh lớp 12 eó thêm tài liệu học tốt môn Vật

li, chuẩn bị cho các kì thi Quốc gia do Bộ Giáo dục và Đào tạo tổ

chức (tốt nghiệp, tuyển sinh ), chúng tôi xin biên soạn bộ sách này

Cuốn sách các bạn cầm trong tay nằm trong bộ sách: Phương pháp

giải bài tập trắc nghiệm Vật lí - Theo chủ đề

Nội dung sách bám sát chương trình Vật lí 12 cơ bản và nâng cao

mới (áp dụng từ năm học 2008 - 2009) gồm:

- Chương VI: Sóng ánh sảng

* Chương VII: Lượng tử ảnh sáng

- Chuong VIII: So luge vé thuyết tương đối hợp

- Chương IX: Hạt nhân nguyên tử

- Chương X: Tw vi mé đến uĩ mô

Mỗi chương gồm nhiều bài tương ứng với bài trong sách Giáo khoa

Trong quá trình biên soạn mặc dù đã hết sức cố gắng nhưng cuốn

sách vẫn khó tránh khỏi thiếu sót Chúng tôi rất mong nhận được những ý kiến đóng góp của bạn đọc để lần tái bản sau sách được boàn

thiện hơn

Mọi góp ý xin vui lòng gởi về:

- Trung tâm Sách Giáo dục Anpha

225C Nguyễn Tri Phương, P.9, Q.5, Tp.HCM

Trần Trọng Hưng

Chương VI SONG ANH SANG

6.1 TAN SAC ANH SANG

(Q TOM TAT Li THUYET

« Hiện tượng này được gọi là sự tdn sắc ánh súng

* Dai mau tt do đến tím được gọi là quang phố cua Mật Trời

2 Ánh sáng trắng và ánh sáng đơn sắc

e Anh sáng don sac 1a anh sang khong bi tan sac ma chi bi léch

khi di qua lang kinh

« Anh sang trang la hon hợp của nhiều ánh sáng đơn sắc có màu

từ đó đến tím

3 Giải thích hiện tượng tán sắc ánh sáng

Hiện tượng tán sắc ảnh sáng là do:

s Ánh sáng trắng là hòn hợp của nhiều ánh sáng đơn sắc có màu từ

e Góc lệch cua tia sảng đơn sắc khúc xa qua lãng kỉnh phụ thuộc

vào chiết suất lãng kính: chiết suất lãng kính cảng lớn thì góc

lệch càng lớn

Vì các lí do trên mà ehùm-ánh sáng lò ra khoi làng kính bị tích ra

thành nhiều chùm don sac

Vay: Su tan sắc ánh sảng là sự phan tach mot chum anh sang phuc tạp thành các chùm anh sáng đơn sắc khác nhau

4 Ứng dụng sự tán sắc ánh sáng

~ Hiện tượng tán sắc ảnh sáng được ứng dụng trong máy quang phổ để phân tích một chùm ánh sáng đa sắc thành các thành

phần đơn sac

— lliện tượng Lan sắc ảnh sảng giúp ta giái thiếh thọt so hiến tung;

trong tự nhiên như cầu vồng

EA BÀI TẬP CƠ BẢN

Dạng 1 HIỆN TƯỢNG TÁN SẮC ÁNH SÁNG KHI ÁNH SÁNG

TRẮNG ĐI VÀO MÔI TRƯỜNG TRONG SUỐT KHÁC

Chum tia sáng trang song song khi di vao moi trường trong suối

khae sé bi tan sac va tao mét chum sang phan ki

ø Tia sáng Mặt Trời SI bị tán sắc khi vào

nước và tạo thành vẽt sáng cỏ bể dài

L = TP ở day be

® Tacó: sini = nạ.sinra

¿ti PP „ SH0U'"_ nongh

nụ 1,325

6ˆ Trấn Trọng Hưng

Dạng 2 HIỆN TƯỢNG TÁN SẮC ÁNH SÁNG KHI

ANH SANG TRANG ĐI QUA LÃNG KÍNH

— "Tia sáng trắng khi di qua lăng kính bị tán sắc

= Độ lệch cua tỉa đơn sắc khi lăng kinh có góc chiết quang À nho và góc tới ¡ nhỏ là;

D=i(n- 1A

với n là chiết suất cua lãng kính đối với tia đơn săc đó

Ví dụ 1: Một lãng kính thuy tính có góc chiết quang A = ñ” tước be),

chiết suất đốt với tia đỏ và tím lần lượt là nị = 1.531 và n = 1,568

Một chùm tia sáng trắng hẹp chiếu đến mật bên của lãng hình dươi

Giai

nẻn độ lệch cua tìa ló so với phương tia

tới SI cho bởi:

AD = D, — Dy = (n, - nybA

= (1,568 — 1,5841.300' = 10,2"

Chon dap an |DỊ

Vi du 2 Chiéu mot chim sdny trăng hẹp đến một mắt bèn của lành kính

bằng thủy tính có góc chiết quang Á = 6ˆ sao chủ phương Lá tôi vương,

góc voi mat phang phan giác cua góc chiết quang, Chịet sUAt của lạng

kinh đối với màu đỏ là nị = 1,63 và đối với màu tím là n = 165 Chúni

lo ra khoi lang kính được hung trén mot man (Bi song song với mật

phang phan giac cua goe chiét quang va cach mat phany nay | m

Bề rộng của quang phô nhận được trên màn là

i= 4 = 8": góc bé Vì ¡ và A déu bé nên & 1 BD

độ lệch cua tia đo đối với tia tới SI là:

Da = (ng - 1).A (góc bé)

Hinh vé cho:

Hb =d ~« tanD, = d.Dy = dany- VA

Tương tự: độ lệch của tia tím là

D, = (n, - 1)/A tgóc bé)

- trần Trong Hưng

Chon dap an [AI

Œ CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM

1.1 Chon cau dung

A Su tan sac anh sang la sự lệch phương cua tia sáng khi đi qua làng kính,

B Chiếu một chum ánh sáng trăng qua lãng kính sẽ chỉ có 7 tia đơn

sắc có các mâu: đỏ, đa cam vàng luc, lam, chằm và tim ló ra khoi

Chùm sáng Mật Trời sau khi qua lăng kinh đã bị phan tách thành

các chùm sáng có màu khác nhau, trong đó

A chùm sáng màu đo bị lệch nhiều nhất

B chùm sáng màu đỏ bị lệch ít nhất

€ chùm sáng màu tím bị lệch it nhất

D chum sang mau do va mau tím đều không bị lệch

1.8, Thi nghiém vé tan sac anh sang cua Niu-ton

Cho ta kết luận:

A Chim ánh sáng Mật Trời sau khi qua lăng kính da bi lệch về phía

day lang kinh

B Anh sang don sac khong b: tan sac

C Cé thể tạo được chùm ánh sáng trang bằng cach chéng chap vac

chùm ánh sáng với đủ bay màu chính

D Chủm ánh sáng Mật Trời sau khi qua lang kính đã bị phản tách

thành các chùm sáng có màu khác nhau

PP giải B7 DN VatLilc 8

1.4 Chọn câu đúng

A, Chim tia sáng màu do di qua lăng kính không bị lệch phường?

B Chim tia sang mau đỏ khi lố ra khói lãng kính bị tách ra nhiều

tia đơn sắc có màu khác nhau

C Chùm tia sáng màu do khi di qua lãng kính bị lệch về phía đảy

cua lăng kính và tia ló ra khỏi lăng kính cùng là tra màu do

1) Khi di qua lang kính mọi ánh sáng déu bj tan sac

1.5 Chon cau sai

A Cham anh sang Mat Trai hep chiếu xuông mật nược luôn tĩịo ra

tại đầy bể mot vét sang c6 nhiéu mau sac

B Hién tugng tán sắc được ứng dụng trong máy quang phổ

€ Ánh sáng hồ quang điện là ánh sáng trắng

D Chiết suất của một môi trường trong suốt nhất đình cá giá trí

khác nhau đối với ánh sáng đơn sắc khác nhau

1,6 Chiết suất eúa thủy tỉnh (nhất định) đối với các ảnh sáng do, vàng,

tim lần lượt là nạ, nụ, nụ,

Chọn sắp xếp đúng

A nạ <n,<n, B.n,<n;<n,

€.na<n,<n, - D n< n¿ < nạ

1/7 Một lang kính có góc chiết quang A = 8” được coi là nhỏ có chiết

suất đối với ảnh sáng đo là 1,83 và đổi với ánh sáng tím là 1,5N

Một chùm sáng trắng hẹp chiếu đến mặt bèn của lãng kinh dươi póc tới bé

Sau khi 16 ra d mat bèn kia của lãng kinh, ta do và tia tim haps uti poe

A AD = 24° B AD = 0,4" C AD = 12" D VD = 15°

1.8 Một lãng kính có góc chiết quang A là góc bẻ, chỉ:

láng kính đối với ánh sáng đỏ là 1,62 và anh sang tim 1A 1,68, Chum

sảng Mặt Trời hẹp chiếu đến Jang kính theo phương vuông góc với mật

phang phan giác của góc-chiết quang À Chùm sang lö được hưng trên

man dat song song và cách mặt phản giác 50 em về phía sau lãng kinh

Chiều đài của quang phô Ki

1.9 Một tia sáng Mặt Trời hẹp chiều đen mặt nước phàng lặng dưới góc

tới 45" Biết chiết suất cúa nước đối với anh sáng đó là 1232, đối với

anh sang tim la 1.37 Ha tia do va tim trong nude da hup nhau gue

A.u= 3925! Boosie Cus 51 Diu = 2"34

1.10 Chùm sáng hẹp Mặt Trời chiếu xuống mật nước yen lãng cua bê

nước (dưới góc tới 60”, lớp nược trong bê dày HỦ cm Chiết xuất của

nước đổi với Anh sang do va tim lân lượt là 1232 và 189,

Hiện tượng tán sắc xay ra ở mật phân cách hai mỗi trưởng chiết

quang khae nhau

6.2 NHIEU XA ANH SANG

- GIAO THOA ANH SANG

TƠM TẮT LÍ THUYẾT

1 Nhiễu xạ ánh sáng

- Nhiều xạ ánh sáng là hiện tượng anh sang khong wan theo dịnh

luật truyền tháng, quan sát được khì ảnh sang truyền qua lị nhú hoặc gần mép những vật trong suốt hộc khơng trong suốt

~ Tiên tượng nhiều xạ ánh sáng chỉ cĩ thể giai thích được nếu thừa

nhận ánh sáng cĩ tỉnh chất sĩng

— Mỗi chùm sáng đơn sắc cĩ bước gĩng và tản số xác định

2 EE a gee ree

ø Trong chân khơng: 2 = ĩ với e = 3.10) (m/sÌ,

® Trong mơi trường ¢6 chiét suat n: 2! = t 23

n

2 Giao thoa ánh sáng

s liện tượng giao thoa anh sang la mot bang chứng thực nghiệm quan trọng khăng định ánh sáng cĩ tính chat song

« Điều kiện xảy ra hiện tượng giao thoa ánh sang là hai chùm sang

giao nhau phái là hai chùm sáng kết hợp

3 Vị trí các vân giao thoa - Khoảng vân

Với a là khoảng cách giữa hai nguồn sáng S- S¿

D là khoảng cách từ hai nguồn sáng Š¡, S„ đến màn

- Rhuang vân:

Khoang ván là khoảng cách giữa hai văn sáng thoặc hai an tài

cạnh nhau:

F- 5]

4 Do bước sóng bằng phương pháp giao thoa

= Đo, D, a thì tính được bước sóng 7 trong không khí teũng gần dụng bằng 2 trong chân không)

— Mãi anh sáng đơn säc có một bước sóng trong chan không xác định

— Các ánh sáng đơn sắc có bước sóng tư 0¿38 um tính sáng tím) đến 0,76 im (ánh sáng do) 1a mdi nhìn thấy

6 Chiết suất của môi trường và bước sóng ánh sáng

A B là hằng số phụ thuộc vào bản chất cua môi trường

BAI TAP CO BAN

Dang 1 KHOANG VAN

« Khoảng vân là khoảng cách giữa hai văn sáng thoặc hai ván tôi! cạnh nhau

ø Công thức: i = aD

a

2 là bước sóng ánh sáng đơn sắc với 4 Dlà khoảng cách từ hai nguồn đến màn

la là khoảng cách giữa hai nguồn

Ví đụ: Trong thí nghiệm Y-âng vẻ giao thoa ánh sang các khe 5,8

cách nhau 1 mm được chiếu sáng bơi ánh sảng đơn säc có hước súng

¿ Biết khoảng cách từ mật phăng hai khe 8¡, 8 đến màn là ;j m,

khoảng vân trên màn là 1,5 mm

14 ° Trần Trong Hung

Vi du I: Trong thí nghiệm ŸY-ăng về giao thoa ánh sáng với khoang

cách giữa hai khe là a = 1,5 mm, khoang cách từ mặt phàng chứa hai khe tới man là 1) =-2 m Hai khe được chiếu sáng bởi ánh sáng don

K +2

Z 0/48nm- 018.10 ”m Với

Dạng 3 XÁC ĐỊNH VÂN SÁNG HAY VÂN TỐI

TAI MOT DIEM CHO SAN TREN MAN

diem M cho san trén man

« Neu [xy = K.i voi K = 0, 1, 2, thì tại M eó văn sáng thứ K kể

Lừ vân sáng trung tâm

« Niu, lxgl =:= : kí với K= 1, 9, thì bại M só văn-dối thứ'K

16 cap an

Vĩ dụ 1: Thí nghiệm giao thoa ánh sáng với hai khe Ÿ-âng ta có a = 2,5 mm,

D = 2m, A = 0,6 wm Tai diém M trên màn cách vân sáng trung tâm

1,44 mm cé van sang (hay van tối) thứ mấy kể từ vân sảng tung tam?

€ Vân sáng thứ 4 D Vân tối thứ 4

Giải

-6

0 Chi = AD „ 06-102 _ 0 18.102 (m) < 0,48 (tam)

a 9,5.10 7 1,44

0,48

= |xm| = 3.i: Vay tai M có vân sáng thứ 3

Chon dap an [A]

Ví dụ 2: Chiếu sáng hai khe Y-âng bằng ánh sáng đơn sắc có bước sóng

^= 0,48 tìm Biết hai khe cách nhau a = 3 mm và hai khe cách màn khoảng D = 3 m Tại điểm M trên màn cách vân sáng trung tâm

1,12 mm có vân sáng (hay vân tối) thứ mấy kể từ vân sáng trung tâm?

A Vân sáng thứ 4 B Vân tối thứ 4

C Van sáng thứ 3 D Vân tối thứ 3

Dạng 4 TÍNH KHOẢNG CÁCH HAI VÂN

s Nếu hai vân nằm cùng bên vân trung tâm thì khoảng cách giữa

hai vân này là:

Ay = xml — eal Voi lam! > [xu

« Nếu hai vân nằm hai bên vân trung tâm thì khoảng cách giữa hai vân này là:

A= |xu| + |xạ]

PP giải 8TTN Vật LÍ 12 '” †7

Ví dụ 1: Thi nghiệm giao thoa ánh sáng với hai khe Y-âng trong đó

a = 0,3 mm, D = 1m, 2 = 600 nm Khoảng cách giữa hai vân sáng bậc

92 và bậc 5 nằm cùng bên vân sáng trung tâm là:

sáng đơn sắc có bước sóng 2 = 0,õ m, biết khoảng cách hai khe là

a = 0,8 mm và hai khe cách màn khoảng D = 1,3 m Khoảng cách vân

sáng bậc 3 và vấn tối thứ 3 kể từ vân sáng trung tâm, biết rằng hai

vân này nằm hai bên vân sáng trung tâm là:

Dang 5 TINH BE RONG QUANG PHO TREN MAN q

« Néu hai khe Y-Aang duoe chiéu bdi anh sang trang thì ở chính

giữa màn có vạch sáng trắng, hai bên la những đải màu như cau

vòng (quang phố) tím ở trong và đỏ ở ngoài

« Bé rộng quảng phô bậc K:

L= xui — lxe, = [KIO Pm

Ví dụ: Trong thí nghiệm Y-âng, các khe được chiếu sáng bởi ánh sáng trắng với a = 0,3 mm; D = 2m Biết bước sóng ánh sáng đỏ và tím

<= = 4,8.10 “(m) = 4,8 (mm)

Chon dap an Al

Dang 6 TINH SO VAN

Có các trường hợp sau day:

a) Néu M va N nam đối xứng qua một vân sáng thì số van sang giữa M và N là:

e So gia tri cua K la sé van can tim

Ví dụ 1: Thi nghiệm giao thoa ánh sáng với hai khe Y-ảng, trong đó

a = 0,35 mm; D = 1 m;2 = 0,7 pm M va N la hai điểm trên màn với

a =0,35 mm; D = 1 m; 7 = 0.75 im M và N là hai điểm trên màn với

MN = 10 mm và tại M, N là hai vân sáng

Nhón xét: Qua hai ví dụ 1 và 2 ta thấy: cùng khoảng vân ¡ và cùng

bề rộng của màn nhưng số vân quan sát được côn phụ thuộc vào vị trí của vùng cần quan sát trên màn

Ví dụ 3: Thí nghiệm giao thoa ảnh sáng với a = 3 mm; D = 3,5 m;

2 = 0,5 um M, N là hai điểm trên màn nằm hai bên của van sang

trung tâm và cách vân sáng trung tâm lần lượt 2,1 mm và 5,9 mm

Số vân sáng quan sát được từ M đến N là

« Vị trí van sang: x = Ki= 1,25 K (mm)

«Vi M N nam hai bén vân sáng trung tâm nên xụ = -3,1 mm và

tức Ñ = =5, 14: có 20 giá tri K

Vậy có 20 van sáng trên màn từM ›N

Chon dap an [DỊ

Vi du 4; Trén man quan sat các van giao thoa, ta thấy cứ 4 vân sáng

liên tiếp thì cách nhau 4 mm M và N.là hai điểm trên màn năm

cùng một phía đối với vân sáng trung tâm và cách vân trung tâm lần

« Vị trí văn tối cho bởi:

Đạng 7 HAI VÂN SÁNG TRÙNG NHAU

« Nếu nguồn phát đồng thời hai bức xạ đơn sắc có bước sóng »y, 2› thì trên màn có hai hệ vân, trong đó có những vị trí hai vân sáng

Ví dụ 1: Trong thi nghiém giao thoa ánh sáng với hai khe Y-âng, nguồn

S phát đồng thời hai bức xạ có bước sáng 2¡ = 0,6 #m và 7: = 0,55 um

Biét a = 4.5 mm; D = 2,5 m

Vị trí đầu tiên (kế từ vân sáng trung tâm) tại đó hai vân sáng trùng

nhau cách vân sáng trung tâm

22 - trần Trong Hưng

Giải Tại chỗ có hai vân sáng trùng nhau:

Vì kị, k; là các số nguyên nèn k; là bội số của 12 tức ky = 0; +12; +24,

Vị trí gần vân trung tâm nhất thì k; = +12:

Chon dap án [BI

Vi du 2: Chiếu sáng hai khe Y-âng bằng hai ánh sảng đơn sắc có bước

Chọn đáp an IC]

Dang 8 BÀ VÂN SÁNG TRÙNG NHAU

« Nếu nguồn phát đồng thời ba bức xạ đơn sắc thì trên màn có ba

hệ vân và sẽ có những vị trí tại đó ba vân sáng trùng nhau

kị kạ, kạ là các số nguyên nên ta tìm được các giá trị của chúng

Ví dụ: Nguồn sáng trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng phát cùng lúc

ba bức xạ đơn sắc có bước sóng 2¡ = 0,64 um (mau đỏ), dy = 0,54 am

(màu lục) va A, = 0,48 tm (màu lam)

Vị trí trên màn tại đó có ba vân sáng trùng nhau đầu tiên (kể từ vân

trung tâm) là van bac mấy của màu đỏ?

Thai chủ — )

24 ' trần Trọng Hưng

Chọn đáp án [AI

Dạng 9 TÌM BƯỚC SÓNG ÁNH SÁNG ĐƠN SẮC CHO VÂN SÁNG (HOẶC TỐI)

TẠI ĐIỂM M ĐÃ BIẾT TRÊN MÀN KHI DÙNG ÁNH SÁNG TRẮNG

M là một điểm trên màn cách vân sáng trung tâm 3 mm Bước sóng

của các bức xạ đơn sắc cho vân sáng tại AI là:

A.’ = 0,57 pum; 0,55 jum; 0,48 pum

Ví dụ 3: Thí nghiệm giao thoa ánh sáng với chùm sáng trăng Biết

a= 1mm; D= 2, m và bước sóng của ánh sáng trắng có giới hạn từ

0,40 pm dén 0,70 jum M là một điểm trên màn cách vân sáng trung

tâm 4 mm Bước sóng của ánh sáng đơn sắc cho vân tối tại M là:

Dạng 10 ĐỘ DỊCH CHUYỂN VÂN TRÊN MÀN

a) Khi đặt sau S¡ một bản song song bề

dày e, chiết suất n thì vân sáng trung tâm O trên màn sẽ dịch đi đến O' (về

b) Khi nguồn súng dich tr S dén S' (ở s |

ngoài trục đối xứng IO) như hình về Š'

thì vân sáng trung tâm sẽ dịch đi từ O

đến Ơ' sao cho 3 điểm %, I, O' thang Š

hàng

oO

oO

Vi du 1: Thực hiện thi nghiệm giao thoa ánh sáng với hai khe Y-àng

trong đó a = 1,5 mm, D = 3m Đặt sau khe 8¡ một bản móng có chiết

suất n = 1,5 thì vân sáng trung tâm trên màn dịch đi khoảng : em

Bé day cua ban là

Vi du 2: Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng với hai khe Y-âng,

khoang cách từ mặt phẳng chứa hai khe tới màn la D = 3 m, nguồn 3

dat trên trục đôi xứng IÒ của hai khe và cách mặt phẳng chứa hai

khe là Im Sau đó ta dịch nguồn S theo phương vuông góc với trục

đối xứng IO đến Ñ với S8' = L,ã (mm) như hình vẽ thì vân sáng trung

tâm đã dịch đi một khoảng

Khi nguồn sáng dich đến S' thi van sang trung tam dich đến 0’ sao

cho 3 diém S’, I, O thang hang

AIOO' 2 ATISS' nên:

Dang 11 GIAO THOA ANH SANG VGI HAI LANG KINH

ø Có hai lãng kính giống hệt nhau,

góc chiết quang A bé, đặt chung

day CD

« Một nguồn sáng diém S đặt trên

mat phang chứa đáy chung CD sẽ

tạo ra hai chùm sáng ló ra khói

hai lang kính Hai chùm này xem

như phát ra từ hai ánh ảo 6¡, 8;

cua S qua hai lăng kính với

2.d(n -1)A

{d: khoảng cách từ S tới hai thấu kính

trong đó ‹n: chiết suất lăng kính

|A: độ lớn góc chiết quang (tinh bang rad)

28 Trần Trong Hưng

Hai lãng kính giống hệt nhau có góc chiết quang Á = 20’

(lấy L x 3.10 “rad) cùng chung đáy CD như hình vẽ

Một nguồn sảng điểm 8 phát ảnh sảng đơn

sắc có bước song 7 = 0,5 um dat trên mặt

phang chia day chung CD va cach hai lang

kính này khoảng d = 50 em Biết chiết suất

của lãng kính đối với ánh sáng phát ra từ ; Ì

S la n = 1,5 Cho rang hai Anh aochtaS § yg | @

—> SS, = SC.a =din- 1).A

« Hai chùm sáng ló ra khỏi hai lãng kính được coi như phát ra từ hai

anh (ao) §), S¿, đây được coi như hai nguồn kết hợp nên hai chùm sáng

ló cũng là hai chùm sáng kết hợp Hai chùm sáng này có vùng chung

(PCQ) nén trong vung chung này có hiện tượng giao thoa xay ra

Khoảng vân trên màn;

nên:

30

góc chiết quang A = 20° dat chung ddy

Một nguồn sáng điểm Š đạt trong mặt

phăng chứa đầy chung của hai làng kính

cách hai lăng kính khoảng d = 50 cm

phát ánh sáng đơn sắc cỏ bước sóng

Thiết suất cua lăng kính đổi với ánh sáng đơn sắc nói trên là n = 1

Một màn (M) đặt cách hai lang kinh mot khoang d’ = 70 em sẻ nhận được các vần giao thoa Lrên màn,

«e Khoảng cách giữa hai ảnh áo S¡8;:

P,P» 1a vùng có giao thoa trên màn

«e Vì vùng có giao thoa trên man P,P, đối xứng qua vân sáng trung

sáng S đặt trên mặt phẳng chứa đáy chung của hai lãng kính và cách

chúng khoảng d = 30 em phát ánh sáng đơn sắc có bước sông 7 = 0,66 ym Chiết suất của lãng kính đối với ánh

sáng đơn sắc là n = 1,5 Mét man (M)

đật cách hai làng kính khoảng d' = 1,2 (m)

sẽ thu được các vân giao thoa Tại hai

điểm P), P tren màn có 2 vân sáng và giữa

chúng có 8 vân tối Biết P.P; = 1 mm

Lấy 1s 3.10 ° rad

PP giải BTTN VẬI L¡ 12 7 31

Góc chiết quang của lăng kính là

« Hai nứa thấu kính (của cùng ruột thấu kính) được tách ra xa Một

nguồn sáng S§ đặt cách hai nửa thấu kính một khoảng d sẽ tạo

hai ảnh (thực) S¡, S; cách thấu kính một khoảng

khoang 0,0, = 1 mm (theo phương vuông góc với trục chính cu)

Điểm sáng S phat anh sang đơn sắc có

bude song & = 0,5 um, cách đều hai nửa

thấu kính một khoảng d = 30 em Màn

(M) dat sau va cách hai nửa thấu kính

khoáng L = 260 cm sẽ hứng được các

Số vân sáng quan sát được trên màn là

A.N=23 B.N=17 C.N = 35 D N = 29

Giải

tiêu cự f = 50 em được cất làm hai

phản bằng nhau theo mặt phẳng qua

trục chính Một nguồn sáng điểm §

phát ánh sáng đơn sắc đặt trên trục

chính và cách thấu kính d= 1m

Ta tách hai nửa thấu kính này ra xa 2 mm một cách đối xứng qua

trục chính Màn (M) đặt cách nguồn S khoảng L = 5 m thì trên màn

ta đếm được 21 vân sáng với 2 mép vùng giao thoa là hai vân sáng

34.“ Trần Trang Hưng

Bước sóng ánh sáng đơn sắc của nguồn S là

+ Bê rộng vùng giao thoa trên màn là P¡P; cho bởi:

Dang 13 GIAO THOA ANH SANG BANG HAI GƯƠNG PHANG

Hai gương phẳng Gì và G hợp với nhau géc « nho

Nguồn S phát anh sáng don sac

Hai chùm sáng phản xạ trên hai gương tựa như phát ra từ hai ảnh 8ì, 8¿ của S qua hai gương Hai chum phan xa nay là hai chùm sáng

kết hợp và có một phần chung

Đặt màn (M) cho cắt cả hai chùm sáng thì trong phần chung PỊP:,

ta quan sát được hệ vân giao thoa

Vi dụ: Cho hai gương Gì, G;¿ cất nhau và hợp với nhau góc ơ = 15“ Điểm

sáng 8 phát ánh sáng đơn sắc có bước sóng ? = 0,6 um cách giao

tuyến l của hai gương khoảng d; = 50 cm

Dat man (M) cat ca hai chum phan xa va Š

song song với 8/8; (là hai ảnh của S)

Khoảng cách từ màn tới giao tuyến hai

gương là dạ = 2m Lay 1’ = 3.10 “ rad,

Số vân sáng quan sát được trên màn là

= R20 (a tinh bang rad)

: Vì góc ở tâm là 2œ rất bé (= 30') nên dây cung S¡S; gản bằng cung

CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM

Khi chiếu ánh sáng đơn sắc từ không khí vào thủy tình thì

A tần số và bước sóng không đổi

B vận tốc và màu sắc không đổi

C tần số và màu sắc không đổi

ÐD vận tốc và bước sóng không đổi

2.3 Bước sóng của ánh sáng đỏ trong không khí là 2 = 0,6563 tìm Chiết

suất của nước đối với ánh sáng đỏ là n = 1,3320 Bước sóng của ánh

sáng đỏ trong nước là

C i = 0.5879 D i = 0,4927

2.4 Goi

« 2, )' lần lượt là bước sóng ánh sáng đơn sắc trong chan không và

trong môi trường chiết suất n,

« c, v lần lượt là tốc độ ánh sáng trong chân không và trong môi

trường chiết suất n

«© A, B là các hằng số phụ thuộc vào bản chất môi trường

«fla tan sé Anh sang don sac

Công thức nào sau đây là sai?

€ nhiều xạ và giao thoa ánh sáng D tán sắc và giao thoa ánh sáng

2.6 Điều kiện xảy ra hiện tượng giao thoa ánh sáng là hai chùm sáng

gian nhau phải

A cùng cường độ và cùng bước sóng

B cùng cường độ và có độ lệch pha không đổi

38 -' Trần Trong Hưng

€ cung cường độ và cùng tan sd

D cùng tân số và độ lệch pha không đổi

3.7, Chọn câu đúng

A Chiết suất của một môi trường trong suốt là không đổi đối với mọi

ánh sáng đơn sắe khác nhau

B Chiết suất của một mãi trường giảm đi 2 lần đối với ảnh sáng đơn

sắc có bước sóng tăng 2 lần

© Chiết suất của một môi trường trong suốt giảm đi 4 lần đổi với

ánh sáng đơn sắc có bước sóng tăng 2 lần

D A, B, C déu sai

3.8 dị, d› là khoảng cách từ hai nguồn kết hợp tới điểm M trên màn, /

là bước sóng của ánh sáng, k= 0, +1, + 2, Tại M có văn tối khi

Avls= duz kệ Ba a=tk+)

© dy— dy = (2k 2 de l= + 12 À D.d)—d, da l= 2(k + 2).* 33"

2.9 Chọn câu đúng

Thí nghiệm giao thoa với ánh sáng trắng thì trên màn

A tại mọi điểm đều có ánh sáng trắng

B có những vạch sáng trăng xen kẽ cách đều với các vân tối

Œ có vạch sáng trắng ở giữa, hai bên là những dải màu như cẩu vông, tím ở trong, đỏ ở ngoài

D có vạch sáng trắng ở giữa, hai bên là những dải màu như cầu

vong, tim ở ngoài, đỏ ở trong

2.11 Thí nghiệm giao thoa anh sang bang hai khe Y—ang véi a = 0,2 rm,

D = 1m, khoảng cách 10 vân sảng liên tiếp trên màn là 27 mm

Bướcsóng ánh sang đơn sắc là

C.% = 0,60 jum D 4 = 0,68 tm

PP gid BTTN Vat 12 ' 38

2.12 Hai khe Y-âng cách nhau a = 3 mm được chiếu sáng bang ánh

sang đơn sắc có bước sóng 2 = 0,50 từn Khoảng cách từ hai khe tới

màn là D = 1,5 m

Điểm M trên màn cách vân trung tam 1,25 mm có vân sang hay van

tối thứ mấy kể từ vân sáng trung tâm

A van sang thứ 5 B vân tối thứ 5

€ vân sáng thứ 4 D vân sáng thứ 6

2.13 Trong thí nghiệm về giao thoa ánh sáng trên màn ảnh, người ta đo

được khoảng cách từ vân sáng bậc 4 đến bậc 10 ở cùng một bên vân

sáng trung tâm là 2,4 mm Tại điểm M trên màn cách vân sảng trung

tâm 2,2 mm la van sáng hay vân tối thứ mấy kể từ vân sáng trung tâm?

C van sang thứ 6 D van téi thứ 6

2.14, Tai diém M trên màn có vân sáng bậc 10 Dịch màn đi so với vị trí

cũ 10 em thì cũng tại M có văn tối thứ 10 (kể từ vân sáng trung tâm)

Khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn trước khi dịch là

C.D=1,5(m) D D = 1,0 (m)

2.15 Thực hiện thí nghiệm giao thoa ánh sáng trong không khí, ta do

được khoảng vân trên màn là ¡ = 0,6 mm Lặp lại thí nghiệm như trên nhưng trong nước (chiết suất là ẳ ) thì đo được khoảng vân trên màn là

2.17 Chiếu sáng hai khe Y-âng bằng ánh sáng trắng có bước sóng từ

400 nm dén 750 nm, Biét hai khe cách nhau 1 mm, khoảng cách từ

mặt phẳng chứa hai khe đến màn là 2 m

2.18 Hai khe Y-ãng được chiếu sáng bằng ánh sáng đơn sắc có bước

sóng 2 = 0,68.10° m Biết khoảng cách giữa hai khe là a = 2 mm và

khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe tới màn là D = 2 m

Số vân sáng quan sát được trên màn với bề rộng MN = 10 mm (M,N nằm đối xứng qua vân sáng trung lâm) là

2.19 Nguồn S phát ánh sáng đơn sắc chiếu sáng hai khe Y-âng cách nhau

.0,8 mm Khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe tới màn là 2,5 m Giữa

hai vân sáng ở M và N trên màn cách nhau 22,5 mm có 1ð vân tối

Với tốc độ ánh sáng là 3.10” m⁄s thì tần số của ánh sáng do nguồn §

phát ra là

A f = 5,12,10"* Hz B f = 6,25.10" Hz

2.20 Trong thí nghiệm Y-âng, lúc đầu khoảng cách từ mặt phẳng chứa

hai khe tới mản là 1 m thì tại điểm M trên màn có vần tối thứ 4 (kể

từ vân sáng trung tâm) Để cũng tại điểm M đó có vân tối thứ 3 thì

man la D = 2 m, ảnh sáng đơn sắc có 3 = 0,66 um Với bể rộng của

vùng giao thoa trên màn là L = 13,3 mm và vân sáng chính giữa cách

đều hai đầu vùng giao thoa thì số vân sáng và vân tối trên man là

A 11 van sang — 10 văn tối B 10 vân sáng - 9 vân tối

€ 9 vân sáng - 8 vân tối D 9 vân sáng — 10 văn tối

2.22 Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng, nguồn S phat đồng thời hai

bức xạ đơn sắe có bước sóng Ày = 0,46 ụm và À; = 0,69 um thì tại chỗ

trùng nhau của hai vân sáng gồm vân sáng trung tâm nhất là van

A bac 69 B bậc 6 € bậc 23 D, bậc 3

2.23 Hai khe Y-âng cách nhau 1,25 mm Mặt phẳng chứa hai khe tới man

là 2,5 mm Chiếu sáng hai khe đồng thời bằng hai ánh sáng đơn sše có

bước sóng ^¡ = 0,65 um và i, = 0,52 um, Khoảng cách hai chỗ liền nhau tại đó có hai vân sáng trùng nhau là

A Ax = 6,5 mm B Ax = 5,2 mm

C Ax = 3,2 mm D Ax = 1,6 mm

PP giải BTTN Vật LÍ 12.7 4